论文部分内容阅读
随着信息技术的发展,物联网技术已经成为下一代信息革命的先驱,各国都在这一领域展开了激烈的竞争。数据采集(包括图像采集)是工业控制中常见的一种方式,是进行数据深加工(数据分析,数字图像处理等)的前提。将新兴的物联网技术应用于传统的工业控制逐渐成为主流,这也是智能家居的一种形式。目前,国际和国内很多高校、科研院所和企业都给出了很多解决方案,而本文则是在深入研究这些成果的基础上,设计了一种基于ARM硬件平台、WindowsCE嵌入式操作系统和网络通信的远程数据采集系统,实现了对各种模拟量和图像的采集,并且可以通过GPRS和TCP/IP技术实现远程通信,给用户的管理和体验带来便利。
本文的主要工作包括:
1、使用微软公司的WindowsCE作为操作系统平台,基于ARM9内核S3C2440A作为微控制器的数据采集系统,定制了WindowsCE嵌入式操作系统中的内核模块、文件系统模块、驱动模块等,建立了各种外设的硬件驱动模型,进而开发出基于WindowsCE的外设流驱动接口,为后续的软、硬件驱动的开发建立了基础。
2、在WindowsCE的流驱动接口技术基础上,实现了专用的数据采集模块、报警器模块、触摸屏模块等软、硬件驱动,并嵌入WindowsCE操作系统,开发出属于自己的板级支持包。
3、使用常见的USB摄像头作为视频图像采集的工具,研究开发了WindowsCE下的底层USB设备驱动接口,在此基础上开发出上层视频图像采集软件,并嵌入到整个系统中。实验结果表明,系统可以满足用户根据需要保存图片和采集视频图像的要求。
4、提出将物联网两个重要的远程通信技术—GPRS通信技术和TCP/IP互联网技术引入到所开发的数据采集系统中,很好地实现了用户远程控制和操作管理,提高了系统的移动性和实用性。
5、在上述工作的基础上,最后设计并实现了一个基于WindowsCE和相关硬件电路流驱动接口远程数据采集系统,该系统开发出了相关专用集成电路的流驱动,实现了一个具有远程控制和操作功能的系统。实验结果表明,本系统很好地实现了所需要的功能,系统采集到的电器电压,室内温度,坐标等数据与实际情况完全相符,采集到的视频图像可以满足监控、消防和安防等领域的要求,具有低功耗,低成本,多任务以及良好的可靠性和实时性等特点。通过引入GPRS网络通信和TCP/IP互联网络技术,可以将系统应用于物联网和智能家居等领域,从而进一步扩展了它的实用性。